UPS

Wat is een UPS?

Een UPS (Uninterruptible Power Supply) is een noodstroomvoorziening die aangesloten apparatuur zonder onderbreking van stroom blijft voorzien wanneer de netspanning wegvalt of buiten de toleranties komt, door direct over te schakelen op energie uit batterijen of een andere opslag. Daarnaast filtert een UPS spanningspieken, dips en vervorming weg. In OT- en IT-omgevingen is de UPS de eerste verdedigingslinie voor beschikbaarheid: hij overbrugt korte storingen, geeft een noodstroomaggregaat tijd om op te starten en maakt een gecontroleerde shutdown mogelijk als de stroom langer wegblijft.

UPS-systemen beschermen datacenters, SCADA-omgevingen, PLC-installaties, DCS-systemen, telecomapparatuur, ziekenhuizen en andere kritieke infrastructuur. Ze zijn een vast onderdeel van Business Continuity en High Availability in de industriële automatisering.

🧠 Hoe werkt een UPS?

Een UPS bewaakt continu de ingangsspanning en -frequentie. Zodra de spanning wegvalt, te hoog of te laag wordt of de frequentie afwijkt, neemt de interne energieopslag de voeding over. De belangrijkste onderdelen zijn:

Hoe deze onderdelen worden gecombineerd, bepaalt de topologie en daarmee de kwaliteit van de bescherming.

🔋 Welke typen UPS bestaan er?

De norm IEC 62040-3 (in Nederland als NEN-EN-IEC 62040-3) deelt UPS-systemen in naar de mate waarin de uitgang afhankelijk is van het net. Die indeling sluit aan op de drie gangbare topologieën:

Een offline UPS heeft een eenvoudige architectuur en lage kosten, maar biedt alleen basisbescherming. Een online UPS geeft volledige spanningsconditionering en is daarom de standaard voor kritieke OT-belasting. Het nadeel is een lager rendement: bij dubbele conversie gaat doorgaans enkele procenten van het vermogen verloren als warmte. Veel online-UPS’en hebben daarom een eco-modus die het rendement verhoogt, ten koste van een korte omschakeltijd.

In schakelkasten wordt daarnaast vaak een DC-UPS gebruikt: een 24V DC-module met accu of supercondensatoren die direct achter de industriële voeding zit en PLC’s, I/O en industriële switches overbrugt zonder omvormer.

🏭 Welke OT-systemen beschermt een UPS?

Binnen industriële automatisering kan zelfs een spanningsdip van een fractie van een seconde een PLC laten herstarten, een netwerkswitch laten rebooten, de tijdsynchronisatie tussen systemen verstoren of een procesbatch laten mislukken.

UPS-systemen worden vaak gecombineerd met een noodstroomaggregaat, dubbele voedingen per apparaat (dual power feeds) en redundantie in de UPS-opstelling zelf. In utiliteitsbouw en datacenters bewaakt een BMS of DCIM de UPS als onderdeel van de technische installaties.

🔄 Welke redundante UPS-configuraties zijn gangbaar?

Hogere redundantie vermindert single points of failure, maar verdubbelt al snel de investering. Een 2N-opstelling heeft alleen zin als de aangesloten apparatuur ook twee voedingen heeft. In OT-omgevingen kiest men daarom vaak voor N+1 op centrale systemen en een decentrale DC-UPS per schakelkast.

🔥 Welke energieopslag gebruikt een UPS?

Batterijveroudering is een van de belangrijkste oorzaken van UPS-falen. Een batterij geldt als einde levensduur wanneer de capaciteit onder 80% van de oorspronkelijke waarde zakt, en de levensduur halveert ongeveer bij elke 10 °C boven de aanbevolen 20–25 °C. Een UPS in een warme schakelruimte heeft dus veel sneller nieuwe batterijen nodig dan het datablad belooft. Voor grotere energieopslag naast of achter de UPS, zie batterijopslag.

⚙️ Hoe dimensioneert u een UPS in de praktijk?

Een goede dimensionering begint bij de vraag wat de UPS moet bereiken: de storing overbruggen, het aggregaat laten starten of een nette shutdown uitvoeren.

1. Inventariseer de belasting - gebruik uw asset-inventaris om per systeem het werkelijke vermogen in watt te bepalen, niet het typeplaatje van de voeding.
2. Reken met kVA én kW - moderne UPS’en hebben een uitgangsvermogensfactor van 0,9 tot 1,0; let ook op inschakelstromen van motoren, transformatoren en voedingen.
3. Houd marge - dimensioneer zodat de UPS normaal onder ongeveer 80% belasting draait, met ruimte voor groei.
4. Bepaal de benodigde autonomietijd - zie de tabel hieronder.
5. Regel de shutdown - koppel servers en virtualisatieplatforms aan shutdown-software, zodat ze automatisch afsluiten voordat de batterij leeg is.
6. Test periodiek - voer batterij- en omschakeltests uit en vervang batterijen preventief, zoals vastgelegd in uw onderhoudsplan.

Reken ook met de beperkingen: een UPS produceert warmte die gekoeld moet worden, een grote installatie neemt veel ruimte in en de investering en het onderhoud zijn aanzienlijk. Bovendien levert een UPS altijd maar tijdelijk vermogen; voor langdurige uitval is een aggregaat nodig.

De installatie zelf moet voldoen aan NEN 1010, en werkzaamheden aan de UPS vallen onder NEN 3140: een UPS houdt ook spanning op de uitgang als de netvoeding is uitgeschakeld, wat bij onderhoud een reëel risico is.

Hoe belangrijk dit is, liet de grootschalige stroomstoring op het Iberisch schiereiland van 28 april 2025 zien: Spanje en Portugal zaten urenlang zonder stroom, en organisaties zonder goed gedimensioneerde noodstroom vielen direct stil. Nederland heeft een zeer betrouwbaar elektriciteitsnet, maar korte dips door kortsluitingen of schakelacties komen ook hier voor, en juist die verstoren gevoelige procesapparatuur.

📡 Hoe monitort u een UPS?

Een netwerk-UPS meldt batterijstatus, belasting, ingangsspanning, temperatuur, resterende autonomietijd en alarmen. De meeste fabrikanten ondersteunen SNMP (de standaard UPS-MIB is in 1994 vastgelegd in RFC 1628), en in de industrie ook Modbus of Modbus TCP. Nieuwere systemen bieden OPC UA of MQTT.

Die data komt terecht in SCADA, BMS, DCIM of een historian. Zo ziet een operator niet alleen dát het net is weggevallen, maar ook hoeveel minuten er nog resten. Trends in batterijtemperatuur en interne weerstand maken bovendien voorspellend onderhoud mogelijk via monitoring.

🔐 Hoe beveiligt u een netwerkgekoppelde UPS?

Een UPS met netwerkkaart is een computer met een webinterface die de stroom van uw kritieke systemen kan uitschakelen. Dat maakt hem een aantrekkelijk doelwit voor aanvallers en een volwaardig onderdeel van uw cybersecurity.

• Bekende aanvallen - op 29 maart 2022 waarschuwden CISA en het Amerikaanse ministerie van Energie dat aanvallers internetgekoppelde UPS’en binnendrongen via fabriekswachtwoorden.
• Bekende kwetsbaarheden - in maart 2022 publiceerde Armis “TLStorm”: drie kwetsbaarheden in APC Smart-UPS-apparaten (CVE-2022-22805, CVE-2022-22806 en CVE-2022-0715) waarmee een aanvaller op afstand zonder inloggen code kon uitvoeren, onder meer via niet-ondertekende firmware-updates. Schneider Electric bracht patches uit.
• Impact - een aanvaller kan de uitgang uitschakelen, shutdowns forceren, alarmen onderdrukken of via gemanipuleerde firmware zelfs fysieke schade veroorzaken. Ook ransomware op de server met shutdown-software of de beheerconsole kan het zicht op de UPS en de gecontroleerde shutdown uitschakelen.

Belangrijke maatregelen:

IEC 62443 biedt het raamwerk om de UPS als onderdeel van een zone te beveiligen. Voor fabrikanten valt een netwerkgekoppelde UPS als product met digitale elementen onder de Cyber Resilience Act: de meldplicht voor actief misbruikte kwetsbaarheden geldt vanaf 11 september 2026, de volledige eisen vanaf 11 december 2027. Voor organisaties onder NIS2, in Nederland de Cyberbeveiligingswet (van kracht sinds 15 augustus 2026), horen stroomvoorziening en de beveiliging ervan bij de zorgplicht voor bedrijfscontinuïteit en compliance.

❓ Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen een UPS en een noodstroomaggregaat?

Een UPS neemt de stroomvoorziening binnen milliseconden of zonder enige onderbreking over, maar kan dat slechts minuten tot enkele uren volhouden. Een noodstroomaggregaat kan urenlang of dagenlang stroom leveren, maar heeft meestal 10 tot 15 seconden nodig om te starten. In kritieke omgevingen overbrugt de UPS daarom precies de tijd tot het aggregaat de belasting overneemt.

Hoe lang gaan UPS-batterijen mee?

Loodzuurbatterijen (VRLA) in een UPS hebben meestal een ontwerplevensduur van 5 of 10 jaar, maar worden in de praktijk vaak eerder vervangen. Bij een omgevingstemperatuur ruim boven 20–25 °C halveert de levensduur ongeveer per 10 °C. Lithium-ionbatterijen in een UPS gaan doorgaans 10 tot 15 jaar mee.

Welk type UPS is geschikt voor SCADA en PLC’s?

Voor SCADA-servers, een DCS en andere kritieke OT-systemen is een online UPS (dubbele conversie, klasse VFI volgens IEC 62040-3) de gebruikelijke keuze, omdat die geen omschakeltijd heeft en de spanning volledig conditioneert. Voor PLC’s en I/O in een schakelkast wordt vaak een 24V DC-UPS gebruikt. Een offline UPS is voor deze toepassingen meestal onvoldoende.

Kan een UPS gehackt worden?

Ja, een UPS met netwerkkaart kan gehackt worden als de beheerinterface bereikbaar is en slecht beveiligd. In 2022 waarschuwde CISA voor aanvallen via standaardwachtwoorden en werden de TLStorm-kwetsbaarheden in APC Smart-UPS-apparaten bekend. Segmentatie, sterke wachtwoorden en firmware-updates beperken dit risico sterk.

Wat betekenen N+1 en 2N bij een UPS?

N+1 betekent dat een UPS-installatie één module of unit meer heeft dan nodig is voor de belasting, zodat één uitval of onderhoudsbeurt geen gevolgen heeft. 2N betekent twee volledig gescheiden voedingspaden, elk groot genoeg voor de hele belasting. 2N is betrouwbaarder, maar alleen zinvol voor apparatuur met twee voedingen.

Hoe vaak moet een UPS getest worden?

Een UPS wordt doorgaans minimaal eenmaal per jaar door een specialist onderhouden, met een batterijtest en een controle van de bypass. Veel UPS’en voeren daarnaast automatisch periodieke zelftests uit. Een realistische test met het aggregaat en de shutdown-procedure laat zien of de hele keten bij een echte storing werkt.

📌 Samengevat

Een UPS houdt kritieke IT- en OT-systemen zonder onderbreking van stroom voorzien bij netuitval en spanningsstoringen, en geeft tijd voor een aggregaatstart of een gecontroleerde shutdown. Kies voor kritieke OT-belasting een online UPS, dimensioneer met marge, vervang batterijen tijdig en behandel de netwerkkaart als OT-asset die gesegmenteerd en gepatcht moet worden.

Binnen OT-convergentie neemt het belang van de UPS toe, omdat processen steeds afhankelijker worden van netwerken, servers en herstel volgens disaster recovery-plannen. Een goed ontworpen en beveiligde UPS is daarmee een fundament onder elke beschikbaarheidsstrategie.